基于交通區(qū)位理論的東非鐵路網(wǎng)規(guī)劃研究

滕宇蛟，薛廣成

（1.中交鐵道設(shè)計(jì)研究總院有限公司 線路站場設(shè)計(jì)處，北京 100088；2.中國路橋工程有限責(zé)任公司內(nèi)馬鐵路項(xiàng)目總經(jīng)理部，北京 100011）

東非地區(qū)肯尼亞、盧旺達(dá)、布隆迪、烏干達(dá)、坦桑尼亞5國為加強(qiáng)多領(lǐng)域合作,最初在1967年成立“東非共同體”,2016年南蘇丹正式加入,成為該組織的第6個成員國。近年來,“東非共同體”地區(qū)社會穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)社會平穩(wěn)向上發(fā)展,2016年區(qū)域GDP總量為1648.0億美元,同比增長5.2%。區(qū)域既有鐵路主要是米軌鐵路,均為20世紀(jì)修建并運(yùn)營至今,鐵路基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營條件較差,鐵路承擔(dān)社會運(yùn)輸市場份額逐年降低,社會客、貨運(yùn)輸業(yè)務(wù)主要由公路承擔(dān)。目前交通運(yùn)輸能力,尤其是鐵路運(yùn)輸能力的不足,是制約東非地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要因素,在“東非共同體”區(qū)域內(nèi)開展鐵路網(wǎng)規(guī)劃研究工作迫在眉睫。

1 東非鐵路網(wǎng)現(xiàn)狀及規(guī)劃條件

1.1 東非鐵路網(wǎng)現(xiàn)狀

目前“東非共同體”6國中,僅肯尼亞、烏干達(dá)、坦桑尼亞、南蘇丹有既有鐵路系統(tǒng),包括軌距為1000 mm的米軌鐵路、軌距為1067 mm的開普軌鐵路,以及軌距為1435 mm的標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路,盧旺達(dá)、布隆迪等國尚無鐵路系統(tǒng)。目前區(qū)域鐵路總長度為8341 km,其中米軌鐵路總長度為6646 km,占鐵路總長的79.6%；開普軌鐵路和標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路長度分別為1223 km和472 km,分別占鐵路總長的14.8%和5.6%。目前“東非共同體”區(qū)域鐵路網(wǎng)存在的主要問題是年久失修,設(shè)備陳舊,運(yùn)輸能力嚴(yán)重不足,已經(jīng)對區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展形成制約。同時,路網(wǎng)覆蓋面不夠完善,鐵路尚未連通區(qū)域大型經(jīng)濟(jì)點(diǎn)及人口聚集區(qū)域?！皷|非共同體”區(qū)域鐵路網(wǎng)現(xiàn)狀如表1所示。

表1 “東非共同體”區(qū)域鐵路網(wǎng)現(xiàn)狀Tab.1 Current situation of East African Community regional railway network

1.2 東非鐵路網(wǎng)規(guī)劃條件

目前“東非共同體”鐵路網(wǎng)已經(jīng)不能滿足經(jīng)濟(jì)社會及運(yùn)輸需求的增長,新的國際化標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路網(wǎng)的建設(shè)勢在必行,然而在鐵路建設(shè)的過程中,則應(yīng)遵循“規(guī)劃先行”的原則,在東非地區(qū)開展鐵路網(wǎng)規(guī)劃已經(jīng)具備充足的條件。在中國“一帶一路”倡議的引領(lǐng)下,鐵路全套技術(shù)裝備“走出去”的帶動作用日趨明顯,而東非地區(qū)則正位于海上絲綢之路的重要節(jié)點(diǎn),是中國與歐洲、美洲、非洲西部和南部互聯(lián)互通的重要銜接點(diǎn),是“一帶一路”倡議的參與者和共建者,中國鐵路全套技術(shù)裝備在東非地區(qū)“走出去”前景廣闊。

“東非共同體”區(qū)域內(nèi)鐵路運(yùn)輸能力的不足已經(jīng)在一定程度上制約了區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,尤其是區(qū)域內(nèi)陸貨物進(jìn)出口運(yùn)輸主要依靠坦桑尼亞及肯尼亞兩國港口,長距離大宗貨物運(yùn)輸在區(qū)域內(nèi)占據(jù)大量比重,鐵路運(yùn)輸具有低成本、低污染等優(yōu)勢,在經(jīng)濟(jì)社會及交通運(yùn)輸中的重要作用不可替代[1]。

“東非共同體”國家在經(jīng)濟(jì)、社會、文化、政治、科技、外交等領(lǐng)域合作密切,不斷協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,共同發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施,共同實(shí)現(xiàn)成員國經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展。目前正在逐步建立關(guān)稅同盟、共同市場、貨幣聯(lián)盟,并將最終實(shí)現(xiàn)區(qū)域政治聯(lián)盟,鐵路網(wǎng)規(guī)劃在區(qū)域各國之間將能有效達(dá)成互聯(lián)互通的共識。在坦贊鐵路(達(dá)累斯薩拉姆—卡皮里姆波希)、蒙內(nèi)鐵路(蒙巴薩—內(nèi)羅畢)等大型鐵路項(xiàng)目建設(shè)中,中國在東非地區(qū)樹立了良好的信譽(yù),并不斷加深與區(qū)域國家之間的相互聯(lián)系。此外,區(qū)域各國均規(guī)劃在鐵路運(yùn)輸方面加強(qiáng)發(fā)展力度,并對本國鐵路發(fā)展有所籌劃[2-3]。因此,在“東非共同體”區(qū)域內(nèi)開展鐵路網(wǎng)規(guī)劃具備充足的內(nèi)、外部條件,應(yīng)盡快開展相應(yīng)的研究工作。

2 東非交通區(qū)位節(jié)點(diǎn)及區(qū)位線

2.1 交通區(qū)位理論

（1）交通區(qū)位及交通區(qū)位線。區(qū)位是指事物主體活動的場所,或在某些條件集合下,發(fā)展其產(chǎn)業(yè)具有潛在優(yōu)勢的地域。交通區(qū)位是指交通現(xiàn)象在地理上的大概率發(fā)生場所。交通區(qū)位線是一種將交通線在地理上的高發(fā)地帶標(biāo)示出來的一條原理線,即一條大概率發(fā)生交通的原理線。交通區(qū)位線是地理因素賦予發(fā)展交通運(yùn)輸?shù)囊环N潛在優(yōu)勢,這種潛在優(yōu)勢不會因經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的必然性及歷史選擇的偶然性而減少或增加,交通區(qū)位線表示的是由地理上的必然性因素起支配作用而發(fā)生的一種地理現(xiàn)象[4]。

（2）交通區(qū)位線的基本類型。交通區(qū)位線通常包括交通區(qū)位徑線、射線、環(huán)線及特殊區(qū)位線等4種形式。交通區(qū)位徑線分為交通區(qū)位縱線和交通區(qū)位橫線,其主要功能是溝通區(qū)域內(nèi)部各主要地區(qū)之間生產(chǎn)要素聚集的流通線；交通區(qū)位射線是以交通的另一特性,輸送特性為線索展開的；交通區(qū)位環(huán)線包括城市區(qū)位環(huán)線、城群區(qū)位環(huán)線、域境區(qū)位環(huán)線、環(huán)水域交通區(qū)位環(huán)線等；特殊區(qū)位線包括最短路區(qū)位線、城市帶區(qū)位線、某種產(chǎn)業(yè)區(qū)位線、功能區(qū)位線、對外聯(lián)系區(qū)位線、地形區(qū)位線、邊界區(qū)位線等。

（3）確定交通區(qū)位線的目的。交通區(qū)位線并不一定是現(xiàn)實(shí)中存在的公路、鐵路等實(shí)體交通干線,但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在時機(jī)成熟時,交通區(qū)位線最終都將變成公路、鐵路等交通實(shí)體線。交通區(qū)位是交通線的“資源”所在,建設(shè)交通線,包括鐵路、公路、橋梁、隧道等,必須先確定交通區(qū)位線。在交通區(qū)位分析、研究透徹的基礎(chǔ)上,再對該地區(qū)進(jìn)行交通網(wǎng)絡(luò)布局規(guī)劃,需要分析與交通區(qū)位有關(guān)的各種影響因素,因時、因地、因勢決定交通線建設(shè)的類型、先后次序、線路等級[5-8]。

2.2 交通區(qū)位節(jié)點(diǎn)選取原則

在選擇節(jié)點(diǎn)時,主要遵循以下原則。

（1）以區(qū)域內(nèi)各中心城市為節(jié)點(diǎn),強(qiáng)化和完善各中心城市之間的相互連接、建立完善的綜合運(yùn)輸體系、連接重要的客貨樞紐。

（2）適應(yīng)區(qū)域內(nèi)各種資源的開發(fā)利用、連接重要的資源城市為原則,包括礦產(chǎn)、石油、旅游、物產(chǎn)等資源的開發(fā)和利用。

（3）節(jié)點(diǎn)均衡分布、規(guī)模相當(dāng)、適當(dāng)合并的原則,節(jié)點(diǎn)劃分的太粗太細(xì),都會影響鐵路網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化的實(shí)際效果。

2.3 交通區(qū)位節(jié)點(diǎn)

基于以上原則,選擇了27個節(jié)點(diǎn),主要包括各國首都及其他主要城市、重要交通樞紐及其他重要的客貨集散地、重要資源城市和陸路邊境城市。這些節(jié)點(diǎn)主要分為3類,第一類是區(qū)域主要的中心城市和樞紐城市,第二類是重要的邊境城市,第三類是區(qū)域內(nèi)主要資源型城市。

（1）區(qū)域主要城市。東非地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡性較大,各國政治、經(jīng)濟(jì)中心城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較好,其他城市則偏弱。確定區(qū)域主要城市包括各國首都、主要港口城市,包括肯尼亞的內(nèi)羅畢、蒙巴薩、基蘇木、拉姆,烏干達(dá)的坎帕拉、卡塞塞,南蘇丹的朱巴,坦桑尼亞的達(dá)累斯薩拉姆、多多馬,盧旺達(dá)的基加利,以及布隆迪的布瓊布拉等11個城市作為區(qū)位節(jié)點(diǎn)。

（2）主要樞紐及邊境城市。在上述主要城市之外,部分城市銜接多方向運(yùn)輸通道,形成重要的交通樞紐。另外,主要陸路邊境城市也是影響路網(wǎng)規(guī)劃的重要因素。研究選取主要樞紐及邊境城市包括肯尼亞的納紐基、沃伊、納庫魯、馬拉巴,烏干達(dá)的古盧、帕夸奇、卡馬戈萊,坦桑尼亞的阿魯沙、塔波拉、基戈馬、姆貝亞、姆萬扎,以及南蘇丹的尼穆萊、馬拉卡勒、卡波埃塔等15座城市作為區(qū)位節(jié)點(diǎn)。

（3）主要資源型城市。東非地區(qū)具有豐富的旅游資源,主要分布在內(nèi)羅畢、納紐基、馬賽馬拉、察沃、阿魯沙、坎帕拉、古盧等地；東非地區(qū)礦產(chǎn)資源分布不均衡,除南蘇丹石油儲量豐富外,其他國家未發(fā)現(xiàn)成規(guī)模的礦產(chǎn)資源。區(qū)域內(nèi)主要資源型城市與主要城市重合,除這部分城市外,補(bǔ)充乞力馬費(fèi)扎作為資源型城市節(jié)點(diǎn)。

2.4 節(jié)點(diǎn)重要度的確定

研究根據(jù)各節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)總?cè)丝凇⑸a(chǎn)總值、運(yùn)輸量和區(qū)位條件等指標(biāo)作為節(jié)點(diǎn)重要度計(jì)算的指標(biāo)。其中,人口是地區(qū)規(guī)模和區(qū)域活動機(jī)能的直接反映；人均國內(nèi)生產(chǎn)總值可以反映地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；運(yùn)輸量反映了地區(qū)運(yùn)輸需求的大?。簧鐣M(fèi)品零售總額反映了地區(qū)的消費(fèi)水平和商業(yè)功能；區(qū)位條件反映了地區(qū)區(qū)位特點(diǎn)、資源優(yōu)勢等條件。

為合理劃分節(jié)點(diǎn)層次,研究中構(gòu)建節(jié)點(diǎn)重要度計(jì)算公式如下。

式中：Ii為節(jié)點(diǎn)i的綜合重要度；Pi為節(jié)點(diǎn)i的人口數(shù)；Gi為節(jié)點(diǎn)i的國內(nèi)生產(chǎn)總值；Mi為節(jié)點(diǎn)i的運(yùn)輸量；Ni為節(jié)點(diǎn)i的區(qū)位條件值；P為各節(jié)點(diǎn)人口的平均值；G為各節(jié)點(diǎn)國內(nèi)生產(chǎn)總值的平均值；M為各節(jié)點(diǎn)運(yùn)輸量的平均值；N為各節(jié)點(diǎn)區(qū)位條件的平均值；α1,α2,α3,α4為各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重,通過層次分析法確定。

3 東非鐵路網(wǎng)規(guī)劃分析

3.1 節(jié)點(diǎn)重要度計(jì)算

研究選取東非27個區(qū)位節(jié)點(diǎn),各節(jié)點(diǎn)權(quán)重的確定主要采用層次分析法,主要分為以下步驟：①建立判斷矩陣；②進(jìn)行相對重要度計(jì)算和相容性檢驗(yàn)；③綜合重要度計(jì)算。根據(jù)該方法,得到人口、生產(chǎn)總值、運(yùn)輸量和地區(qū)的區(qū)位條件這4個指標(biāo)在公式中的權(quán)重分別為0.25,0.32,0.23和0.20?；谘芯糠秶鲊?013—2017年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),以及各節(jié)點(diǎn)地區(qū)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),根據(jù)公式計(jì)算其節(jié)點(diǎn)重要度,各節(jié)點(diǎn)重要度計(jì)算值如表2所示。

表2 各節(jié)點(diǎn)重要度計(jì)算值Tab.2 Location node importance calculation

根據(jù)節(jié)點(diǎn)重要度計(jì)算結(jié)果,將區(qū)位節(jié)點(diǎn)劃分為3個層級,考慮重要度大于5的節(jié)點(diǎn)為一級節(jié)點(diǎn),重要度在2 ～ 5范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)為次級節(jié)點(diǎn),重要度小于2的節(jié)點(diǎn)為三級節(jié)點(diǎn)。選取一級區(qū)位節(jié)點(diǎn)4個,承擔(dān)區(qū)域干線樞紐的功能；次級區(qū)位節(jié)點(diǎn)9個,承擔(dān)地區(qū)樞紐以及大量客、貨集散功能；三級區(qū)位節(jié)點(diǎn)14個,作為路網(wǎng)線路的補(bǔ)充,承擔(dān)地區(qū)客、貨集散功能。區(qū)位節(jié)點(diǎn)等級劃分如表3所示。

表3 區(qū)位節(jié)點(diǎn)等級劃分Tab.3 Class division of location nodes

3.2 交通區(qū)位線

結(jié)合研究區(qū)域外部交通區(qū)位線,以及區(qū)域內(nèi)區(qū)位節(jié)點(diǎn)的分布,鋪畫區(qū)域內(nèi)部交通區(qū)位線,以區(qū)位徑線為主,區(qū)位射線為輔,并在局部區(qū)域內(nèi)形成區(qū)位環(huán)線。區(qū)域交通區(qū)位線示意圖如圖1所示。

3.3 東非鐵路網(wǎng)規(guī)劃

根據(jù)上述交通區(qū)位節(jié)點(diǎn)及區(qū)位線分析研究,以及不同鐵路系統(tǒng)功能劃分和建設(shè)原則,考慮新建鐵路全部為標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路,新建鐵路規(guī)劃原則考慮沿區(qū)位線設(shè)置,規(guī)劃以形成蒙巴薩港、達(dá)累斯薩拉姆港、拉姆港3個主要港口為基礎(chǔ),建設(shè)“六縱六橫”的標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路網(wǎng),規(guī)劃鐵路網(wǎng)總長度達(dá)到1.25萬km。

“六縱”通道包括：拉姆港—納紐基—卡波埃塔鐵路通道,坎帕拉—古盧—尼穆萊—朱巴—馬拉卡勒鐵路通道,帕夸奇—卡瑪戈萊—基加利—布瓊布拉—基戈馬鐵路通道,姆萬扎—塔波拉—姆貝亞鐵路通道,基蘇木—乞力馬費(fèi)扎—阿魯沙—達(dá)累斯薩拉姆鐵路通道,以及內(nèi)羅畢—阿魯沙—多多馬—姆貝亞鐵路通道?！傲鶛M”通道包括：朱巴—卡波埃塔—洛托依博克鐵路通道,帕夸奇—古盧—托羅羅鐵路通道,卡塞塞—坎帕拉—馬拉巴—基蘇木—內(nèi)羅畢—蒙巴薩鐵路通道,基塞尼—基加利—姆萬扎—乞力馬費(fèi)扎—內(nèi)羅畢—納紐基—莫亞萊鐵路通道,阿魯沙—沃伊—拉姆港鐵路通道,以及基戈馬—塔波拉—多多馬—達(dá)累斯薩拉姆鐵路通道。區(qū)域鐵路網(wǎng)規(guī)劃如圖2所示。

圖1 區(qū)域交通區(qū)位線示意圖Fig.1 Map of regional traffic location link

圖2 區(qū)域鐵路網(wǎng)規(guī)劃示意圖Fig.2 Map of proposed regional railway network

4 結(jié)束語

研究中規(guī)劃“東非共同體”地區(qū)建設(shè)1.25萬km標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路網(wǎng),在路網(wǎng)規(guī)模、路網(wǎng)質(zhì)量、路網(wǎng)能力以及運(yùn)輸時效等方面均有大幅提升,能夠有效實(shí)現(xiàn)地區(qū)客貨運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。在地區(qū)鐵路網(wǎng)建設(shè)過程中,應(yīng)加快開展前期研究工作,建立健全工作機(jī)制,保障鐵路用地,予以稅收優(yōu)惠及運(yùn)營補(bǔ)貼,并大力拓寬鐵路建設(shè)資金來源,以保證規(guī)劃鐵路網(wǎng)順利實(shí)施。